Vuonna 1905 kaupunki järjesti tamperelaisille arkkitehdeille kutsukilpailun paloaseman suunnittelusta. Tuomaristo arvioi Wivi Lönnin ylivoimaiseksi.
Lönnin ratkaisua pidettiin persoonallisena ja aivan uudenlaisena, sillä hän piirsi erikoisen muotoiselle tontille kaarevan rakennuksen. Epäsymmetrisen kokonaisuuden kruunaava kaunis letkujen kuivaustorni nousee tarkoin harkitusta kohdasta korkean ja matalan massan yhtymäkohdasta. Keskuspaloaseman tilaratkaisuja pidetään hyvin tehokkaina ja rakennus on täynnä viehättäviä ja koristeellisia yksityiskohtia.
1920-luvulla paloautot korvasivat hevoset, jolloin alettiin kaivata paikkaa myös autoille. Kaupunginarkkitehti Bertel Srömmer suunnitteli tarvittavat autotallit ja järjesti miehistölle lisätilaa korottamalla rakennuksen keskiosaa niin, että autotallin päälle saatiin lisättyä yksi ikkunallinen kerros.
Vuonna 1982 valmistui Taito Uusitalon piirtämä punatiilinen lisärakennus vanhan osan pohjoispuolelle.